什么是温室效应（地球变暖的主要原因：热岛效应、温室效应和水循环）-静雅生活网

导读：热岛效应是由于人们改变城市环境使城市温度升高的现象。热岛效应使得同一时间内，城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，好像汪洋大海中的岛屿

　　热岛效应是由于人们改变城市环境使城市温度升高的现象。热岛效应使得同一时间内，城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，好像汪洋大海中的岛屿，人们形象地称之为城市热岛效应。在热岛中心，气温一般比周围郊区要高1℃----6℃。上海地区观测到的最大热岛强度达6℃以上。北京是冬季热岛效应最强，夏季最弱，春秋居中。

　　热岛效应有两种:城市热岛效应和青藏高原热岛效应。

　　在热岛效应的作用下，城市上方空气是向上运动的，郊区的空气由地面吹向城市，形成热岛环流，加强了空气对流，城市空气中污染颗粒为水蒸汽凝结提供了条件，在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水，使城市降水概率大于郊区。科学统计发现，城市降水量一般比郊区多5%~10%。　　

　　热岛效应产生的内因。

　　第一，由于城市化速度加快，人口密度剧增，人为排放的热量比郊区大得多。如电热、燃烧化石能源释放的热量、汽车等热机向空气中排放的（尾气）热量等。

　　第二，城市大气污染物的浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度有保温作用。居民生活产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物，来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物，像一张厚厚的毯子覆盖在城市上空，阻挡了城市地表长波辐射。

　　第三、柏油路和水泥路面相比郊区的土壤，构成物性质不同，尤其是城市路面的沙石、水泥的比热容较小，白天，在相同的光照下，地表吸收热量少，空气温度升得快。另外，路面对太阳光的反射率小，辐射散热较慢。

　　第四、城市建筑群密集、高楼林立，阻碍了空气在水平方向上的对流。

　　第五、绿化面积小，绿色植物蒸腾作用吸收热量少和植物本身吸收热量少。

　　第六、城市湿地、水面积小，水蒸发吸收的热量少。

　　有效防止热岛效应，可以选择高效美观的绿化形式、如街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置。居住区要保证绿化用地。消除裸地、消灭扬尘，多植覆盖草坪，提高地表物体的比热容。另外，控制使用空调器，市区道路洒水，提高能源的利用率，使用新型柏油铺设公路降低路面温度都是有效的方法。

　　什么是青藏高原的“热岛效应”。资料显示：德国科学家洪堡1799－1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现，赤道附近的高山雪线，比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。据此，他提出了青藏高原的“热岛效应”理论：地面是大气对流层主要的直接热源，青藏高原由于大面积大幅度地抬升，相当于把“火炉”升高了，其散发热量较同纬度的其它地区要高得多，甚至比赤道附近的地区要高。

　　青藏高原的“热岛效应”对环境的影响，表现在贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山的植被有差异，许多树木的分布界线处在峨眉山。

　　什么叫温室效应？温室效应就是大气中过多的二氧化碳等温室气体（二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物、臭氧），阻碍了地球表面对外热辐射传递热量，使地球表面的温度升高并维持在一个相对稳定的水平。

　　工业发展燃烧过多的煤炭、石油和天然气；热机（汽车、飞机、轮船、农业机械等）的大量使用排放过多的尾气和微小颗粒；人类过度开发和利用资源如砍伐森林，二氧化碳的吸收和利用途径被减少等都是温室效应产生的原因。

　　第一、人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或者是大量砍伐森林并且将其焚烧，从而产生了二氧化碳等多种温室气体导致全球气候变暖。“我国2006年煤炭产量达22亿吨，原油产量1.066亿吨，天然气产量440亿立方米，在利用这些能源发电、金属冶炼、炼油、化肥、造纸、水泥、砖瓦烧制等过程中，热效率只有20-50%。二次能源汽油、柴油等大多通过内燃机利用，热效率利用大都在50%以下。煤炭、核能发电过程的热效率30-40%，电能的60-70%被电动机消耗，电动机的效率是60-90%”。

　　第二、人口绝对数量的增加，导致空气中人为热量的累积。

　　人体要维持体温的恒定，就要不断地产生热量，并将体内多余的热量散发出去。如果身体处于活动状态，产生的热会提高5-10倍。人们在生活生产过程中产生了大量的生活垃圾，在处理过程中也会产生了大量的热能。约有70亿人口生活在这个地球上，且全球人口增长速度令人吃惊。据专家预计，按照目前人口的增长速度，到2050年，全球人口将达到100亿。

　　第三、空气污染物阻止了热辐射。太阳发出的热量是短波辐射，空气并不能直接吸收这种热量辐射。当太阳辐射到达地面之后，经地面反射就变成长波辐射，空气能够吸收这种辐射，从而使温度升高。如果空气被污染，大气中的固体颗粒，水气和云层增多，辐射到太空的阳光就会减少，从而使空气温度升高。

　　第四、地表植被的减少，蒸腾作用吸收的热量减少，太阳能的利用率也减少，增加了热能。植被减少的直接后果是太阳能直接转化为内能加热了地球。

　　第五、科学研究表明，受太阳活动周期的影响，地球接受的太阳能近年来在增加，也是地球变暖的一个原因。太阳辐射对地球的影响是地球的降水量，降水量的年变化与太阳黑子的变化有相关性。观测表明，五年后，太阳会进入小“冰河期”，地球将进入较低温时段。

　　最新研究表明：地球变暖的原因并不是大气中二氧化碳增多，在水循环中，水蒸气可能是凶手。

　　因为地球轴心向太阳倾斜，使地球与太阳之间的距离逐渐缩短。气温的升高，使地球大气层中的水蒸气也逐渐增多，水蒸气其实和二氧化碳一样，也是温室气体。水蒸气对气温的影响可能比二氧化碳更严重。

　　空气分子吸收太阳辐射的能力，与分子内部结构有很大关系。占空气成分绝大多数的氧气和氮气，都属于对称的双原子分子。吸收光辐射的能力较弱。据估算，空气中的氧吸收的太阳光只占大气吸收总量的2％，氮基本上不吸收太阳光。二氧化碳分子、臭氧分子、水分子都是三原子分子结构。这种结构分子容易吸收各种波长的辐射，即水蒸气对辐射的吸收能力比二氧化碳要强。

　　自从工业革命以来，二氧化碳在大气中的含量确实上升了，但是水蒸气的含量也同样上升了。化石燃料燃烧时，生成物中最多的两种物质，一个是二氧化碳，另一个就是水蒸气。气温升高，液态水蒸发量增加，更多的水蒸气进入到大气中，吸收了更多的原本该返回太空的辐射，于是气温就持续升高。

　　水蒸气会随着地表温度的不同，改变自己存在的状态，在气态、液态、固态之间进行循环，并伴随着吸热或放热，所以，水蒸气对大气的影响比二氧化碳要大得多。

　　地表水减少，使地表温度升高。人类过度地开发和利用水，地表水及陆地表层含水量及河流、湖泊水量会迅速减少。地表水下降，使地表的比热容下降，吸收空气热量的能力下降。水的蒸发量减少，空气干燥，导致空气和地表温度很容易升高。所以，地表水减少降低了地表温度调节能力。

　　地球变暖可使冰盖发生融化；引起海平面上升；使大气层变暖，使大气层的云量及环流发生改变，极端天气增多；使病虫害增加；使人类面临致命病毒的威胁；土地沙漠化；酸雨增加等等。

　　地球变暖使植物的病虫害增加，冰层溶化，史前致命病毒威胁人类。纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，在冰层被中发现。一些流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，人类对这些原始病毒没有抵抗能力。

　　地球变暖使海平面上升。一是海水受热膨胀令水平面上升。二是冰川和格陵兰及南极洲上的冰块溶解使海洋水分增加。预计1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。报告显示，海平面毎小幅上升1米，足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。全球第一个被海水淹没的就是南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛。

　　地球变暖使气候反常。导致海啸，台风，夏天非常热，冬天非常冷的气候反常，极端天气多。

　　地球变暖使土地沙漠化。土地沙漠化是一个全球性的环境问题。有历史记载以来，中国已有1200万公顷的土地变成了沙漠

　　地球变暖使农业的影响。中国和巴西的玉米产量，在过去30年间都在下降。全球农作物价格自1980年到现在上升了20%。

　　地球变暖使海洋生态的影响。沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类，尤其是贝壳类的数量减少。

　　地球变暖可能会造成男女比例的失衡。研究发现，小老鼠和小蝙蝠的性别、出生时间、与环境温度有关系。德国研究人员发现，当地的四月到六月是男宝宝出生最多的月份，十月则是男宝宝出生最少的月份。进一步的分析显示，受精卵结合前一个月的环境温度，是影响宝宝性别的重要因素。高温环境容易创造男宝宝，低温环境容易创造女宝宝。

　　推理：高温会影响精子的X染色体，让女宝宝不容易出生，低温会影响精子的Y染色体，让男宝宝不容易出生；带有Y染色体的精子，游得比较快；而带有X染色体的精子，比较强壮。

　　针对地球变暖，人类不断地模拟大气，开展科学研究，寻找降低地球温度的方法。

　　第一、尽量减少二氧化碳的排放。如节煤和节电；提出绿色出行，少开燃油车；保护森林和海洋（不乱砍滥伐森林，不让海洋受到污染，保护海洋浮游生物）；植树造林；减少使用一次性物质；节约或重复使用纸张等。

　　第二、减少碳粒粉尘等物质的排放。碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质，主要是煤和柴油等含碳量高的燃料不完全燃烧产生的。碳粒粉尘是雾的主要凝聚核，也是霾的主要成分。

　　第三、全面禁用氟氯碳化物。根据估计可以减弱3%左右的温室效应。

　　第四、研究森林保护方案。实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。每年减排的温室气体，在30年后，可以降低7%左右的温室效应。